CN113335384B - 车身 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即便本车的重量增加也可良好地防止侧门的变形的车身。车身包括：前柱上部(16a)，沿着前玻璃的侧端向后上方延伸；前柱下部(16b)，与前柱上部(16a)的下端结合，并支撑侧门的前端；前围上侧部(23)，在后方延长部(43)处与前柱上部(16a)结合，同时将上梁连结于前柱下部(16b)；以及前柱上部加强件(36)，增强前柱上部(16a)的弯曲刚性。在前柱下部(16b)的上方，在前围上侧部(23)的后方延长部(43)与前柱上部加强件(36)的前端之间设定距离(Ds)。

Description

车身

技术领域

本发明涉及一种车身，包括：前柱上部，沿着前玻璃的侧端向后上方延伸；前柱下部，与前柱上部的下端结合，并支撑侧门的前端；以及左右的上梁(upper member)，从前柱下部一边向前下方弯曲一边延伸。

背景技术

在专利文献1中公开了一种车身，包括从前柱一边向前下方弯曲一边延伸的左右的上梁。在上梁的前端结合有沿车宽方向延伸的保险杠梁(bumper beam)。当发生小面积重叠碰撞(small overlap crash)时，与上梁的变形对应地，碰撞能量被吸收。能够避免(抑制)侧门的变形。然而，在专利文献1所公开的车身中，若本车的重量增加，则有时仅通过上梁的变形而无法完全吸收碰撞能量。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第6226932号公报

[专利文献2]日本专利第3324493号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

在专利文献2中公开了一种车身，包括由内板及外板形成的前柱。在前柱结合有一边向前下方弯曲一边延伸的上梁的后端。在上梁的结合区域，基于开口(孔)而前柱的刚性减弱。当发生偏置碰撞时，碰撞的冲击从上梁传递至结合区域。与结合区域的变形对应地，碰撞能量被吸收。然而，若前柱容易变形，则无法基于上梁的变形来吸收小面积重叠碰撞的碰撞能量。

本发明的目的在于提供一种即便本车的重量增加也可良好地防止侧门的变形的车身。

[解决问题的技术手段]

根据本发明的第一方面，车身包括：前柱上部，沿着前玻璃的侧端向后上方延伸；前柱下部，与前柱上部的下端结合，并支撑侧门的前端；前围上侧部，在后方延长部处与前柱上部结合，同时将上梁连结于前柱下部；以及前柱上部加强件，增强前柱上部的弯曲刚性，在所述车身中，在所述前柱下部的上方，在所述前围上侧部的所述后方延长部与所述前柱上部加强件的前端之间设定距离。

根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，包括增强结构，所述增强结构从所述前柱上部加强件的前端的下方朝向后方形成于所述前柱下部，在水平方向上增强所述前柱下部的刚性。

根据第三方面，在第一方面或第二方面的结构的基础上，所述前柱上部加强件具有在所述后方延长部的棱线的延长线上具有棱线的弯曲形状。

根据第四方面，在第一方面至第三方面的任一结构的基础上，所述前柱上部加强件固定于所述前柱上部的朝外的表面，所述前围上侧部的所述后方延长部固定于所述前柱上部的朝内的表面。

根据第五方面，在第一方面至第四方面的任一结构的基础上，所述前围上侧部具有：垂直壁，从所述后方延长部向前方延伸；水平壁，在所述前柱上部的前方且从所述垂直壁的上端朝车宽方向内侧弯折，在车身前后方向上提高所述垂直壁的刚性；以及扩宽片，从所述水平壁进一步朝车宽方向内侧扩展，并与支撑所述前玻璃的下缘的前玻璃支撑构件结合。

根据第六方面，在第一方面至第五方面的任一结构的基础上，在所述扩宽片层叠有作为所述前柱下部的构成部件的前柱下部内板及前柱外板。

根据第七方面，在第五方面的结构的基础上，所述前围上侧部的前端与减震器座结合。

根据第八方面，在第七方面的结构的基础上，所述前围上侧部具有下方水平壁，所述下方水平壁从所述垂直壁的下端在车宽方向上朝外侧弯折来承接所述上梁。

根据第九方面，在第一方面的结构的基础上，车身包括：前柱外板，从外侧覆盖前柱下部内板及前柱上部内板；以及前柱外板加强件，在与所述前柱上部加强件的延长线相向的位置与所述前柱外板的内表面结合，且具有脆弱区域，所述脆弱区域位于与通过形成所述距离的空间的垂直线相向的位置。

根据第十方面，在第五方面的结构的基础上，车身在所述扩宽片的下方包括增强材，所述增强材将所述前玻璃支撑构件结合于作为所述前柱下部的构成部件的前柱下部内板。

[发明的效果]

根据第一方面，当发生小面积重叠碰撞时，基于上梁的变形而碰撞的冲击被吸收。由于在前围上侧部的后方延长部与前柱上部加强件之间设定距离，因此，当上梁被完全压扁时，在前柱下部的上方，在前围上侧部及前柱上部加强件的缝隙处前柱上部的变形(弯折)得到促进。如此，通过上梁及前柱依次变形，碰撞能量可被吸收。即便本车的重量增加也可防止侧门的变形。

根据第二方面，前柱下部可在增强结构的前端沿着垂直线弯折。如此，前柱下部的弯折变形可得到控制。

根据第三方面，前柱上部加强件的棱线与前围上侧部的棱线配置于一条直线上，因此能够沿线方向支撑载荷。能够在前柱的变形之前确保上梁的变形。

根据第四方面，由于在前柱上部的内外切换增强结构，因此能够在切换的区域中促进前柱上部的变形。

根据第五方面，在前柱上部的前方，基于棱线的形成而在车身前后方向上增强前围上侧部的刚性，因此能够在前围上侧部及前柱上部加强件的缝隙处促进前柱上部的变形(弯折)。

根据第六方面，在前柱上部的前方，扩宽片的刚性得到进一步增强，因此能够在前围上侧部及前柱上部加强件的缝隙处进一步促进前柱上部的变形(弯折)。

根据第七方面，能够在比减震器器罩体更靠前方的位置促进上梁的变形。

根据第八方面，下方水平壁基于棱线的形成而在车身前后方向上提高垂直壁的刚性，因此能够在比减震器座更靠前方的位置促进上梁的变形。

根据第九方面，虽然在前柱外板加强件的作用下前柱外板的刚性提高，但在脆弱区域的作用下可促进前柱绕垂直线的弯折。

根据第十方面，扩宽片的刚性可得到增强。其结果，能够在比扩宽片更靠前方的位置促进上梁的变形。能够通过上梁良好地吸收碰撞的能量。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的车身的前部结构的平面图。

图2是车身前部结构的左侧视图。

图3是概略地表示前柱及上梁的结构的放大立体图。

图4是概略地表示上梁的角构件的结构的放大立体图。

图5是概略地表示前柱及前围上侧部的结构的放大立体图。

图6是概略地表示前柱外板的内侧的结构的放大立体图。

图7是概略地表示前柱下部内板及前玻璃支撑构件的结合的放大立体图。

图8是概略地表示前围上侧部的后方延长部及前柱上部加强件的关系的放大立体图。

[符号的说明]

11：车身

12：前玻璃

13：前玻璃支撑构件

15：上梁

16a：前柱上部

16b：前柱下部

18a：减震器座

23：前围上侧部

23a：垂直壁

23b：水平壁

23c：扩宽片

23d：下方水平壁

27：前柱下部内板

28：前柱外板

35：前柱上部内板

36：前柱上部加强件

37：(加强件的)棱线

42：前柱外板加强件(第二前柱外板加强件)

43：(前围上侧部的)后方延长部

43a：棱线

44：增强材

46：增强结构

48：脆弱区域

Ds：距离

VL：垂直线

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。此处，车身的上下前后左右是基于乘坐机动四轮车的乘员的视线来规定的。

图1概略地表示本发明一实施方式的车辆的车身。如图1及图2所示，车身11包括：前玻璃支撑构件13，与前围板(dash panel)(未图示)的上端结合，并从下方支撑前玻璃12的前缘；左右的前侧车架14，在隔着动力单元(power unit)的收容空间(此处例如为发动机室)在车宽方向上左右分离的位置，从前围板的前表面向车身前方延伸；左右的上梁15，在前侧车架14的外侧并列配置，且向后上方一边朝上鼓出一边延伸；以及前柱16，与上梁15的后端结合，并支撑前玻璃12的侧缘及侧门。前围板以垂直姿势在车宽方向上左右扩展，并从发动机室隔开车厢。上梁15的前端15a与前侧车架14的前端14a并列，且在车宽方向上配置于前侧车架14的外侧。前侧车架14、上梁15及前柱16例如可由铝合金或不锈钢等金属材成形。前侧车架14及上梁15可由具有方形剖面的筒体形成。

车身11包括前副车架17，所述前副车架17在各个前侧车架14的下方沿车身前后方向延伸。前副车架17例如可由铝合金或不锈钢等金属材成形。前副车架17与前侧车架14刚性结合。结合时例如可使用焊接。

在各个前副车架17支撑着悬架臂(suspension arm)(未图示)。在悬架臂，以绕车轴旋转自如的方式支撑着前轮。在各个前侧车架14支撑着减震器罩体18，所述减震器罩体18在悬架臂的后方朝上立起，并收容减震器单元(未图示)。减震器罩体18包括与减震器单元的上端结合的减震器座18a。减震器单元的下端与悬架臂连结。左右的减震器座18a彼此通过沿车宽左右方向延伸的横梁19而连结。

在前侧车架14的前端14a及上梁15的前端15a连结有保险杠梁组装体21。保险杠梁组装体21包括：保险杠梁21a，沿车宽方向延伸；碰撞罐(crash can)(保险杠梁延伸件)21b，与保险杠梁21a的左右端结合，并接受从保险杠梁21a输入的碰撞载荷；以及连结板22，将前侧车架14的前端14a及上梁15的前端15a连结于碰撞罐21b。保险杠梁21a、碰撞罐21b及连结板22例如可由铝合金或不锈钢等金属材成形。保险杠梁21a与各个碰撞罐21b刚性结合。结合时例如可使用焊接。连结板22与碰撞罐21b刚性结合。结合时例如可使用焊接。

前柱16包括：前柱上部16a，沿着前玻璃12的侧缘向后上方延伸；以及前柱下部16b，与前柱上部16a的下端结合，并支撑侧门的前端。在前柱16结合有前围上侧部23，所述前围上侧部23在车身前后方向上具有高刚性，并支撑从车身前方朝向前柱16作用的载荷。前围上侧部23在后述的后方延长部处与前柱上部16a的下端结合，同时将上梁15连结于前柱下部16b。前围上侧部23的前端与减震器座18a结合。前围上侧部23的后端与前柱下部16b及前玻璃支撑构件13的左右端结合。

如图3所示，上梁15包括上梁盖26，所述上梁盖26与内侧的角构件25结合，并与角构件25协作形成剖面为四方形的筒形形状。上梁盖26例如可由一张板材成型。在上梁盖26中可使用铝合金或不锈钢等金属材料。上梁盖26的后端与前柱16的外表面重叠地结合于前柱16。

如图4所示，角构件25具有：纵板25a，沿着垂直面在前后方向上延伸并连接于减震器罩体18，在后端与前围上侧部23结合；顶板25b，从纵板25a的上端朝车宽方向外侧弯折形成，并在后端与前柱16结合；以及底板25c，从纵板25的下端朝车宽方向外侧弯折形成，并在后端与前围上侧部23结合。在角构件25的开放端，上梁盖26与顶板25b的朝外端及底板25c的朝外端刚性结合。顶板25b也可由沿前后方向连结的多张板材构成。结合时例如可使用焊接。

如图5所示，前柱16包括前柱外板28，所述前柱外板28从外侧覆盖前柱下部内板27而构成前柱16的外表面。前柱外板28具有：前壁28a，从与前柱下部内板27的外表面重叠的焊接部分29朝外延伸并沿上下方向扩展；上壁28b，从前壁28a的上端向后上方延伸，且被前柱上部16a的前柱上部外板31的前端局部地被覆；外壁28c，从前壁28a及上壁28b连续地与前柱下部内板27的外表面相向；以及后壁28d，从外壁28c的后端朝向前柱下部内板27扩展，并划分出侧门的收容空间。角构件25的顶板25b从前方与前壁28a刚性结合。结合时例如可使用焊接。上梁盖26从外侧与外壁28c的外表面刚性结合。前柱下部内板27例如与前围板的左右端结合。

前围上侧部23具有：垂直壁23a，沿着铅垂面扩展，与前柱下部内板27的内表面重合，从前柱下部内板27向前方延伸，并在前端与减震器罩体18结合；水平壁23b，在前柱上部16a的前方且从垂直壁23a的上端朝车宽方向内侧弯折而在与垂直壁23a之间形成棱线，并在前端与减震器座18a结合；扩宽片23c，在水平壁23b的后端从水平壁23b进一步朝车宽方向内侧扩展，并与前玻璃支撑构件13结合；以及下方水平壁23d，从垂直壁23a的下端在车宽方向上朝外侧弯折而在与垂直壁23a之间形成棱线，并承接上梁15的角构件25。此处，角构件25的纵板25a的后端与垂直壁23a的前端结合，角构件25的底板25c的后端与下方水平壁23d的前端结合。即，垂直壁23a及下方水平壁23d形成上梁15的一个构成部件。在垂直壁23a及下方水平壁23d重合有在两者中连续的加强件32。加强件32例如与前围上侧部23刚性结合。结合时例如可使用焊接。在形成于垂直壁23a与水平壁23b之间的棱线、以及形成于垂直壁23a与下方水平壁23d之间的棱线的作用下，能够在车身前后方向上提高垂直壁23a的刚性。

在前柱16的上壁28b，一体地连结有与前围上侧部23的扩宽片23c重合的连结片33。连结片33可从上壁28b及焊接部分29由连续的板材成型。

如图6所示，前柱上部16a具有：前柱上部内板35，与前柱下部内板27的上端刚性结合，向后上方延伸而支撑前玻璃12的侧缘，且从外侧由前柱上部外板34覆盖；以及前柱上部加强件36，与前柱上部内板35的外表面结合，在后上方的前后方向上增强前柱上部内板35的刚性。前柱上部加强件36具有：结合板36a，与前柱上部内板35重叠地向后上方沿前后方向延伸；上板36b，从结合板36a的上端弯折而在与结合板36a之间形成向后上方沿前后方向延伸的棱线37；以及下板36c，从结合板36a的下端弯折而在与结合板36a之间形成向后上方沿前后方向延伸的棱线38。在形成于结合板36a的上下端的棱线37、棱线38的作用下，能够在后上方的前后方向上提高前柱上部内板35的刚性。如此，能够提高前柱上部16a的弯曲刚性。

在前柱下部内板27的上端，一体地连结有与前围上侧部23的扩宽片23c重合的连结片39。连结片39例如可从前柱下部内板27由连续的板材成型。前柱外板28的连结片33与前柱下部内板27的连结片39重合。如此，在前围上侧部23的扩宽片23c上依次层叠前柱下部内板27及前柱外板28。扩宽片23c、连结片33及连结片39重叠并相互接合。接合时例如可使用焊接。

在前柱外板28的内表面，刚性固定有第一前柱外板加强件41以及第二前柱外板加强件42，所述第一前柱外板加强件41与前柱下部内板27相向地沿上下方向延伸，在第一前柱外板加强件41的上方，所述第二前柱外板加强件42与前柱下部内板27和前柱上部内板35之间的边界区域相向。固定时例如可使用焊接。

如图7所示，前围上侧部23包括后方延长部43，所述后方延长部43从水平壁23b连续，并向后上方延伸至比扩宽片23c更靠后方的位置。后方延长部43从水平壁23b由连续的板材成型。后方延长部43与前柱上部内板35的朝内的表面刚性结合。结合时例如可使用焊接。此处，后方延长部43例如形成沿后上方的前后方向延伸的棱线43a。通过将后方延长部43结合于前柱上部内板35，能够提高前柱上部内板35的弯曲刚性。

在前玻璃支撑构件13固定有增强材44。增强材44与前柱下部内板27的朝内的表面连结。增强材44例如可由铝合金或不锈钢的板材成型。在增强材44形成有横穿前玻璃支撑构件13与前柱下部内板27的边界的加强筋(bead)(增强结构)45。增强材44将前玻璃支撑构件13结合于前柱下部内板27。

如图8所示，在前柱下部内板27的上方，在前围上侧部23的后方延长部43与前柱上部加强件36之间设定距离Ds。此时，前柱上部加强件36具有在后方延长部43的棱线43a的延长线上具有棱线37的弯曲形状。前柱上部加强件36固定于前柱上部内板35的朝外的表面。前围上侧部23的后方延长部43固定于前柱上部内板35的朝内的表面。

在前柱下部内板27中，从前柱上部加强件36的前端的下方朝向后方形成有增强结构46。增强结构46例如可由从前柱上部加强件36的前端的下方向后方水平延伸的加强筋构成。增强结构46在水平方向上增强前柱下部内板27的刚性。如此，能够提高前柱下部内板27的弯曲刚性。也可在前柱下部内板27中在比增强结构46更靠前方且比增强材44更靠后方的位置形成脆弱区域。脆弱区域例如可由开口47形成。此处，开口47位于形成后方延长部43与前柱上部加强件36之间的距离Ds的空间的下方。

第二前柱外板加强件42在与前柱上部加强件36的延长线相向的位置与前柱外板28的内表面结合。第二前柱外板加强件42具有脆弱区域48，所述脆弱区域48位于和通过形成后方延长部43与前柱上部加强件36之间的距离Ds的空间的垂直线VL相向的位置。此处，脆弱区域48由圆形的开口48a形成。

当发生小面积重叠碰撞时，基于上梁15的变形而碰撞的冲击被吸收。由于在前围上侧部23的后方延长部43与前柱上部加强件36之间设定距离Ds，因此，当上梁15被完全压扁时，在前柱下部内板27的上方，在后方延长部43及前柱上部加强件36的缝隙处前柱上部16a的变形(弯折)得到促进。如此，通过上梁15及前柱16依次变形，碰撞能量可被吸收。即便本车的重量增加也可防止侧门的变形。

本实施方式的车身11包括增强结构46，所述增强结构46从前柱上部加强件36的前端的下方朝向后方形成于前柱下部内板27，在水平方向上增强前柱下部16b的刚性。前柱下部16b可在增强结构的前端沿着垂直线弯折。如此，前柱下部16b的弯折变形可得到控制。

在本实施方式中，前柱上部加强件36具有在后方延长部43的棱线43a的延长线上具有棱线37的弯曲形状。前柱上部加强件36的棱线37与前围上侧部23的棱线43a配置于一条直线上，因此能够沿线方向支撑载荷。能够在前柱16的变形之前确保上梁15的变形。

前柱上部加强件36固定于前柱上部16a的朝外的表面，前围上侧部23的后方延长部43固定于前柱上部16a的朝内的表面。由于在前柱上部16a的内外切换增强结构，因此能够在切换的区域中促进前柱上部16a的变形。

本实施方式的前围上侧部23具有：垂直壁23a，从前围上侧部23的后方延长部43向前方延伸；水平壁23b，在前柱上部16a的前方从垂直壁23a的上端朝车宽方向内侧弯折，在车身前后方向上提高垂直壁23a的刚性；以及扩宽片23c，从水平壁23b进一步朝车宽方向内侧扩展，并与前玻璃支撑构件13结合。在前柱上部16a的前方，基于棱线的形成而在车身前后方向上增强前围上侧部23的刚性，因此能够在前围上侧部23及前柱上部加强件36的缝隙处促进前柱上部16a的变形(弯折)。

在本实施方式中，在扩宽片23c层叠有前柱下部内板27及前柱外板28。在前柱上部16a的前方，扩宽片23c的刚性得到进一步增强，因此能够在前围上侧部23及前柱上部加强件36的缝隙处进一步促进前柱上部16a的变形(弯折)。

前围上侧部23的前端与减震器座18a结合。能够在比减震器器罩体18更靠前方的位置促进上梁15的变形。

前围上侧部23具有下方水平壁23d，所述下方水平壁23d从垂直壁23a的下端在车宽方向上朝外侧弯折来承接上梁15。下方水平壁23d基于棱线的形成而在车身前后方向上提高垂直壁23a的刚性，因此能够在比减震器座18a更靠前方的位置促进上梁15的变形。

本实施方式的第二前柱外板加强件42具有脆弱区域48，所述脆弱区域48位于和通过形成后方延长部43与前柱上部加强件36之间的距离的空间的垂直线VL相向的位置。虽然在第二前柱外板加强件42的作用下前柱外板的刚性提高，但在脆弱区域48的作用下可促进前柱绕垂直线的弯折。

本实施方式的车身11包括将前玻璃支撑构件13结合于前柱下部内板27的增强材44。扩宽片23c的刚性可得到增强。其结果，能够在比扩宽片23c更靠前方的位置促进上梁15的变形。能够通过上梁15良好地吸收碰撞的能量。

Claims (10)

1.一种车身，包括：

前柱上部(16a)，沿着前玻璃(12)的侧端向后上方延伸；

前柱下部(16b)，与前柱上部(16a)的下端结合，并支撑侧门的前端；

前围上侧部(23)，在后方延长部(43)处与前柱上部(16a)结合，同时将上梁(15)连结于前柱下部(16b)；以及

前柱上部加强件(36)，增强前柱上部(16a)的弯曲刚性，所述车身(11)的特征在于，

在所述前柱下部(16b)的上方，在所述前围上侧部(23)的所述后方延长部(43)与所述前柱上部加强件(36)的前端之间设定距离(Ds)。

2.根据权利要求1所述的车身，其特征在于，包括增强结构(46)，所述增强结构(46)从所述前柱上部加强件(36)的前端的下方朝向后方形成于所述前柱下部(16b)，在水平方向上增强所述前柱下部(16b)的刚性。

3.根据权利要求1或2所述的车身，其特征在于，所述前柱上部加强件(36)具有在所述后方延长部(43)的棱线(43a)的延长线上具有棱线(37)的弯曲形状。

4.根据权利要求1或2所述的车身，其特征在于，所述前柱上部加强件(36)固定于所述前柱上部(16a)的朝外的表面，所述前围上侧部(23)的所述后方延长部(43)固定于所述前柱上部(16a)的朝内的表面。

5.根据权利要求1或2所述的车身，其特征在于，所述前围上侧部(23)具有：

垂直壁(23a)，从所述后方延长部(43)向前方延伸；

水平壁(23b)，在所述前柱上部(16a)的前方且从所述垂直壁(23a)的上端朝车宽方向内侧弯折，在车身前后方向上提高所述垂直壁(23a)的刚性；以及

扩宽片(23c)，从所述水平壁(23b)进一步朝车宽方向内侧扩展，并与支撑所述前玻璃的下缘的前玻璃支撑构件(13)结合。

6.根据权利要求5所述的车身，其特征在于，在所述扩宽片(23c)层叠有作为所述前柱下部(16b)的构成部件的前柱下部内板(27)及前柱外板(28)。

7.根据权利要求5所述的车身，其特征在于，所述前围上侧部(23)的前端与减震器座(18a)结合。

8.根据权利要求7所述的车身，其特征在于，所述前围上侧部(23)具有下方水平壁(23d)，所述下方水平壁(23d)从所述垂直壁(23a)的下端在车宽方向上朝外侧弯折来承接所述上梁(15)。

9.根据权利要求1所述的车身，其特征在于，包括：前柱外板(28)，从外侧覆盖前柱下部内板(27)及前柱上部内板(35)；以及前柱外板加强件(42)，在与所述前柱上部加强件(36)的延长线相向的位置与所述前柱外板(28)的内表面结合，且具有脆弱区域(48)，所述脆弱区域(48)位于与通过形成所述距离(Ds)的空间的垂直线(VL)相向的位置。

10.根据权利要求5所述的车身，其特征在于，在所述扩宽片(23c)的下方包括增强材(44)，所述增强材(44)将所述前玻璃支撑构件(13)结合于作为所述前柱下部(16b)的构成部件的前柱下部内板(27)。

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